diagnostico condicion pararrayos javier acevedo
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Diagnóstico de condición
de equipos de
subestaciones eléctricasde alta tensión
MsC Ing Javier AcevedoConsultor para Latinoamerica
Doble Engineering Company
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Diagnóstico de Condición de
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Presentado por MsC Ing JavierAcevedo
Consultor Doble para Latinoamé[email protected]
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Comparación de Tecnologías
constructivas
Laminas descargadoras
Bloques de Oxido metálicoen serie
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serieDiseño de 1933
Descargador de sopladomagnéticoResistencias SiC en serieDiseño de 1949
Diseño de 1980
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Diagramas circuitales equivalentes
Pararrayos MOPararrayos SiC
Descargadoren serie ycontrol RC
www.doble.no 3
Resistor dedescarga
en MO
Resistorde
descargaen SiC
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Comparación de desempeño entre
diferentes tecnologías constructivas.Tecnología ZnO
•Sin corriente residual-flujo decorriente de acuerdo a curva V-I
•Baja dispersión en valor devoltaje residual ≈ 3%.
• Frente de onda derecuperación≈ 10%
Tecnología SiC + gap
•Corriente residual 60 Hz quesigue a la descarga.
•Dispersión en valor de voltajeresidual ≈ 15%.
• Frente de onda derecu eración > 25%
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•Capacidad definida de sobrevoltaje sobre el MCOV.
•La capacidad de absorción deenergía se puede incrementar.
•Pequeño número decomponentes.
•Componentes de corriente no
afectados por envejecimiento.
•Capacidad de sobre voltajerestringida sobre el MCOV.
•La capacidad de absorción deenergía restringida.
•Componentes activoscomplejos.
•Envejecimiento dedescargadores por erosión..
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SiC vs ZnO.
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Causas mas comunes de fallas en
pararrayos. Falla a tierra.
Daños externos – detección visual;
Mal dimensionamiento o escogencia del pararrayos;
Envejecimiento de los bloques de ZnO;
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Sobrecarga debido a:• Sobretensiones de temporales (fractura,
perforación).• Sobretensiones de maniobra (fractura,perforación, descarga).• Sobretensiones atmosféricas (perforación,
descarga, cambio de característica/envejecimiento).
Polución externa o ingreso de humedad.
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Como fallan los pararrayos
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Como fallan los pararrayos
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Medición de vatios disipados y
capacitancia en pararrayos.
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1. Pararrayos ZnO
2. Base aislada
3. Cable de tierra.
4. Estructura
Medición de corriente de fuga con
compensación de tensión.
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. – t
6. Sensor de Campo –i p(t)
7. Pértiga aislada
8. Sensor de corriente
9. Monitor
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Circuito Equivalente de varistores
ZnO
It
Ic:
0.2-3 mA
Ir:
10-600µA
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U
I C I 3C
I R
I 3R
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La componente resistiva
de la corriente : típicamente está entre el5-20% de la corriente totalde fuga bajo condiciones
La componente resistiva de la
corriente de fuga.
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.
es un indicador sensitivode los cambios en lacaracterística voltaje-corriente
depende del voltaje y dela temperatura.
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Mediciones de Corriente de Fuga
Ejemplo de medición de la corriente de fuga total:Ejemplo de medición de la corriente de fuga total:
La corriente de fuga total seLa corriente de fuga total seincrementa solo el 4% cuandoincrementa solo el 4% cuando
la componente resistiva sela componente resistiva se
incrementa el triple.incrementa el triple.
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Ic = 100 Ic = 100
Ir = 30Ir = 10
I t = 100,5 I t = 104,5
Este pequeño cambio en I Este pequeño cambio en I t t
es difícil de leer en unes difícil de leer en un
miliamperímetro.miliamperímetro.
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Que dice la norma IEC 60099-5 acerca
de la medición de I fuga??
Si el MOSA es energizado por una señal pura sinusoidal (frecuencia
fundamental únicamente), la corriente de fuga capacitiva I1c mostrará
solo una componente fundamental mientras la componente resistivade la corriente de fuga mostrará tanto una componente fundamental
como una componente de tercer armónico (I3r) debido a sus
-
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.
Los componentes resistivos son generados por el pararrayos mismo
(debido a las características de voltaje-corriente) y puede usarse por
tanto como una medida de la condición del pararrayo.
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Si hay armónicos presentes en la tensión de alimentación, esto
generará una componente significativa de tercer en la corriente de
fuga capacitiva del pararrayo.
Que dice la norma IEC 60099-5 acerca
de la medición de I fuga (cont)??
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resistiva de tercer armónico y creará un error de medida.
El LCM II usa un método de compensación donde la componente
capacitiva generada por el voltaje de operación es eliminada.
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IEC 60099-5: Resumen
Usando datos del pararrayos y midiendo la temperatura ambiente y elvoltaje de operación al mismo tiempo en que el monitoreo de condición
se realiza, es posible re-calcular los datos de corriente de fuga a unareferencia común de:
20 °C y U=0.7Ur
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Los valores de la corriente resistiva de fuga entonces seránaproximadamente los mismos independiente de las condiciones deprueba
si se tiene en cuenta la temperatura ambiente y el voltaje de
operación, las mediciones ejecutadas bajo diferentes condicionespueden compararse directamente entre sí , y los valores medidosserán un indicador confiable de la condición del pararrayo.